[發明專利]包括間隙控制系統的渦輪機

有效

• 申請號: 201710311553.2
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107345488B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: M.P.曼基肯蒂;D.E.弗洛伊德;A.U.N.拉梅什;W.格熱什查克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/14
• 分類號: F01D25/14;F01D25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;劉林華

本發明提供一種燃氣渦輪機，所述燃氣渦輪機包括壓縮機部分、可操作地連接到所述壓縮機部分的渦輪機部分以及與所述壓縮機部分和所述渦輪機部分中的每一者流體連通的燃燒器組件。渦輪機殼體包括具有外表面和內表面的主體。間隙控制系統包括延伸穿過所述渦輪機殼體的多個流體連通的流體通道。所述多個流體連通的流體通道包括配置成沿第一軸向引導流體流的第一流體通道、配置成沿周向引導所述流體流的周向流體通道以及配置成沿與所述第一軸向大體相反的第二軸向引導所述流體流的第二流體通道。所述第一流體通道包括穿過所述內表面的第一出口，并且所述第二流體通道包括穿過所述內表面的第二出口。

背景技術

本文中所公開的主題涉及渦輪機領域，更具體地說，涉及一種具有間隙控制系統的渦輪機或渦輪機殼體。

燃氣渦輪機一般包括壓縮機部分、渦輪機部分和燃燒器組件。所述燃燒器組件將來自所述壓縮機部分的流體與燃料混合，以形成可燃混合物。所述可燃混合物燃燒形成熱氣，所述熱氣穿過所述渦輪機部分的熱氣通路。所述渦輪機部分包括多個級，所述多個級具有安裝到轉子的翼型件，所述翼型件將所述熱氣的熱能轉換為機械旋轉能。來自所述壓縮機的額外流體穿過所述燃氣渦輪機的外殼，以用于冷卻目的。

發明內容

根據一個示例性實施例的一個方面，燃氣渦輪機包括壓縮機部分、可操作地連接到壓縮機部分的渦輪機部分以及與壓縮機部分和渦輪機部分中的每一者流體連通的燃燒器組件。渦輪機殼體至少部分圍繞渦輪機部分。渦輪機殼體包括具有外表面和內表面的主體。間隙控制系統包括在渦輪機殼體的外表面與內表面之間延伸的多個流體連通的流體通道。多個流體連通的流體通道包括配置成沿第一軸向引導流體流的第一流體通道、配置成沿圍繞渦輪機殼體的周向引導流體流的周向流體通道以及配置成沿與第一軸向大體相反的第二軸向引導流體流的第二流體通道。第一流體通道包括穿過內表面的第一出口，并且第二流體通道包括穿過內表面的第二出口。

基于上述一個方面，本申請還涉及以下技術方案：

技術方案1：根據一個方面所述的燃氣渦輪機，所述燃氣渦輪機進一步包括：孔板，所述孔板布置在所述第一出口處，所述孔板至少部分限定所述周向流體通道并且包括多個開口。

技術方案2：根據技術方案1所述的燃氣渦輪機，所述多個流體連通的流體通道包括配置成沿所述第一軸向引導所述流體流的第三流體通道，所述第三流體通道包括穿過所述內表面的第三出口。

技術方案3：根據技術方案2所述的燃氣渦輪機，所述孔板跨所述第一出口和所述第三出口延伸。

技術方案4：根據一個方面所述的燃氣渦輪機，所述燃氣渦輪機進一步包括：至少一個湍流器，所述湍流器布置在所述第一流體通道中，所述至少一個所述湍流器配置并且設置成增強傳熱流體與所述渦輪機殼體之間的對流傳熱。

技術方案5：根據技術方案4所述的燃氣渦輪機，所述燃氣渦輪機進一步包括：另一個湍流器，所述另一個湍流器布置在所述第二流體通道中，所述另一個湍流器配置并且設置成增強傳熱流體與所述渦輪機殼體之間的對流傳熱。

技術方案6：根據技術方案5所述的燃氣渦輪機，所述至少一個湍流器和所述另一個湍流器中的每一者限定所述第一流體通道和所述第二流體通道中的相應流體通道中的流動限制。

技術方案7：根據一個方面所述的燃氣渦輪機，所述間隙控制系統包括被動間隙控制系統，所述被動間隙控制系統配置并且設置成自動調整所述渦輪機部分中的運行間隙。

技術方案8：根據一個方面所述的燃氣渦輪機，所述第一流體通道包括與所述壓縮機部分流體連通的進口。

技術方案9：根據一個方面所述的燃氣渦輪機，所述多個流體連通的流體通道中的每一個包括非圓形截面。